选择特殊符号
选择搜索类型
请输入搜索
前言
符号表
第1章 绪论 1
1.1 浅埋煤层覆岩运移规律 1
1.1.1 国外浅埋煤层覆岩运移规律 1
1.1.2 国内浅埋煤层覆岩运移规律 1
1.2 浅埋煤层开采面临的围岩控制问题 4
第2章 神东矿区地质条件及开采典型特征 6
2.1 煤层赋存条件 6
2.1.1 位置 6
2.1.2 交通 6
2.1.3 自然地理 6
2.1.4 地层分布 7
2.1.5 煤层分布 9
2.1.6 煤层储量 12
2.1.7 神东公司矿井介绍 13
2.2 地质构造 15
2.3 开采典型特征 16
第3章 浅埋煤层工作面矿压显现规律 24
3.1 工作面矿压监测技术 24
3.1.1 矿压数据监测 24
3.1.2 矿压数据分析方法 26
3.2 中厚煤层综采工作面矿压显现规律 29
3.2.1 石圪台煤矿2.5m采高综采工作面 29
3.2.2 榆家梁煤矿2.0m采高综采工作面 37
3.2.3 中厚煤层综采工作面矿压显现规律总结 45
3.3 大采高及超大采高综采工作面矿压显现规律 47
3.3.1 哈拉沟矿5.2m大采高综采面 47
3.3.2 大柳塔矿7.0m超大采高综采面 51
3.3.3 补连塔矿8.0m超大采高综采面 59
3.3.4 上湾矿8.8m超大采高综采面 64
3.3.5 大采高工作面矿压显现规律总结 70
3.4 放顶煤工作面矿压显现规律 76
3.4.1 布尔台矿综放开采 76
3.4.2 大柳塔矿预采顶分层综放开采 78
3.4.3 柳塔矿综放开采 82
3.4.4 综放工作面矿压显现规律总结 90
3.5 特殊条件下工作面矿压显现规律 90
3.5.1 工作面过上覆采空区集中煤柱 90
3.5.2 工作面过地表沟谷 97
3.5.3 工作面过空巷 112
第4章 浅埋煤层采场覆岩结构 115
4.1 “砌体梁”结构 115
4.2 “悬臂梁 砌体梁”结构 118
4.2.1 “悬臂梁 砌体梁”覆岩破断特征及形成条件 118
4.2.2 “悬臂梁 砌体梁”结构运动形式 127
4.2.3 “悬臂梁 砌体梁”结构下的支架阻力计算方法 129
4.3 “切落体”结构 131
4.3.1 浅埋煤层采场覆岩破断特征 131
4.3.2 “切落体”结构的提出 160
4.3.3 “切落体”结构运动与失稳机理 161
4.4 支架合理工作阻力验算及顶板结构分类 167
第5章 浅埋煤层采场顶板控制 179
5.1 浅埋煤层顶板分类 179
5.1.1 分类基础 179
5.1.2 分类方法 181
5.1.3 分类结果 186
5.2 液压支架与围岩相互作用机理 187
5.2.1 相互作用模型的建立 187
5.2.2 支架对“切落体”结构的影响 188
5.2.3 “切落体”结构对支架的影响 192
5.3 采场顶板来压预测预报 219
5.3.1 关键指标分析 219
5.3.2 顶板来压预测预报方法 223
第6章 浅埋采场顶板灾害防治技术 225
6.1 工作面过上覆集中煤柱压架防治技术 225
6.1.1 石圪台矿地质开采条件 226
6.1.2 切顶压架防治技术 227
6.1.3 防治效果 233
6.2 大采高工作面过空巷防治切顶压架技术 234
6.2.1 工作面地质开采条件 236
6.2.2 过空巷时压架防治技术 236
6.2.3 应用效果 240
6.3 大采高工作面过沟谷顶板灾害防治技术 246
6.3.1 哈拉沟煤矿地质开采条件 247
6.3.2 工作面过沟谷顶板灾害防治技术 248
6.3.3 防治效果 249
6.4 工作面坚硬顶板控制技术 249
6.4.1 深孔预裂爆破初采强制放顶技术 249
6.4.2 水力压裂初次放顶技术 254
6.4.3 井下定向长钻孔顶板分段水力压裂技术 263
6.5 浅埋大采高工作面柔模混凝土沿空留巷技术 273
6.5.1 工作面地质开采条件 273
6.5.2 柔模混凝土沿空留巷技术与工艺 274
6.5.3 应用效果 282
参考文献 285
彩图 2100433B
本书以神东矿区浅埋煤层开采为背景,依托大量的浅埋煤层开采实践与矿压规律研究成果,建立以整体切落式破断和滑落失稳为主要特征的“切落体”结构理论。基于“砌体梁”理论、“悬臂梁 砌体梁”理论、“切落体”理论对神东矿区顶板结构进行分类。研究浅埋煤层采场顶板控制技术,包括浅埋煤层顶板分类、“切落体”结构与支架相互作用关系、浅埋煤层综采工作面液压支架工作阻力确定以及采场顶板来压预测预报,阐释浅埋煤层工作面过集中煤柱、过空巷、过沟谷以及坚硬顶板等条件下的顶板灾害防治实例。
深埋、浅埋其实是依据隧道开挖后的力学特点区分的,简单的理解可以理解为一个是埋深较深,一个是埋深较浅。但是它们两者对应于两个不同的力学特点,简单的说,浅埋的力学特点是,隧道开挖后,将承受其上面的全部上覆...
隧道围岩等级与分类的关系。比如说 V级围岩=V类围岩 还是V级围岩=二类围岩
老规范将隧道围岩分成六类,分别是Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ,数字越大的围岩性质越好。新规范将隧道围岩分成六级,分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ,数字越小的围岩性质越好。所以老规范中的海类围岩就是新规范中的Ⅱ级...
隧道围岩等级与分类的关系。比如说 V级围岩=V类围岩 还是V级围岩=二类围岩
老规范将隧道围岩分成六类,分别是Ⅵ、Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ,数字越大的围岩性质越好。新规范将隧道围岩分成六级,分别是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ,数字越小的围岩性质越好。这样我们就知道,老规范中的Ⅴ类围岩就是新...
薄基岩浅埋煤层覆岩破坏移动演化规律研究
薄基岩浅埋煤层覆岩破坏移动演化规律研究——以榆阳煤矿为研究基地,进行了地下水动力学参数、覆岩力学组合结构特征与基岩风化带的阻隔水特性试验。结果表明,风积沙层底部为强含水层;童采煤层上覆覆岩泥岩强度离子砂岩;砂岩孔隙率高,含水率大,抗压、抗拉强...
浅埋偏压隧道施工过程围岩应力变化规律研究
浅埋岩质公路隧道爆破开挖时,由于工程地质条件复杂,环境影响因素较多,施工安全是大家十分关注的重要问题。对密云火郎峪浅埋岩质公路隧道开挖施工过程进行了应力应变有限元计算分析和监控量测,结果对比分析可知,隧道开挖后拱顶存在明显的拱效应,拱脚处围岩压力集中,拱脚的安全直接影响到整个隧道的安全和施工;围岩压力、洞顶沉降和收敛监控量测表明,初衬支护后7d为构筑二次衬砌最理想的时机。正确的监测和计算分析可以预测和预知隧道在施工过程中可能发生的变形和结构所受的应力大小,指导设计和施工,提高隧道施工安全性。
我国西北矿区地表冲沟发育的地形地貌导致浅埋煤层长壁开采工作面矿压显现呈现出新的特征,由此影响矿井安全高效生产的现象普遍存在。本项目以浅埋煤层采动覆岩为研究对象,基于典型冲沟采动坡体物质组分及性能参数测定结果,综合运用实验室相似材料模拟、3DEC数值计算、理论分析等方法,系统分析由开采引起的采动坡体的活动方式、影响因素及失稳模式,将采动坡体活动纳入顶板结构控制研究中来,建立冲沟坡体下浅埋煤层开采覆岩整体结构力学模型,揭示由采动坡体失稳诱发顶板结构失稳的力学机制。结合理论分析和采动坡体失稳对矿压影响的敏感性实测结果,确定冲沟采动坡体敏感性分类的关键指标并研究其定量化描述与计算方法,基于采动坡体的敏感性分类结果,提出相应的控制顶板结构失稳的有效对策。研究成果可指导条件类似矿区的煤柱设计、支架选型,也可为山区采动地表移动变形预计和采动山体滑坡控制提供理论借鉴。
本项目针对我国西北矿区地表冲沟发育的地形地貌特点,以基岩型和沙土质型采动坡体为主要研究对象,综合运用实验室物理模拟、计算机数值计算、理论分析及现场实测等手段,对冲沟发育矿区浅埋煤层采动覆岩失稳机理及其控制进行了系统地研究。在项目组共同努力下,目前已按计划完成研究内容,并初步指导了工程实践。主要研究成果如下: (1)揭示并证实了工作面不同的推进方向可导致不同的采动坡体活动方式,向沟开采时产生顺坡滑移,背沟开采时产生反坡倒转,但基岩型冲沟与沙土质型冲沟引起坡体活动的机理不同。提出了基岩型冲沟采动坡体的“多边块”铰接结构,分析了坡角变化对该结构的影响特征,建立了相应的稳定性分析力学模型;得出坡角越大,基岩厚度越小,该结构越易产生滑落失稳,并计算出控制多边块体滑落失稳的支护阻力。 (2)提出了沙土质型冲沟坡体下浅埋煤层基本顶初次破断的不对称性,建立了与基本顶初次来压和周期来压相对应的结构力学模型,并进行了结构稳定性和“支架—围岩”关系分析,计算出控制顶板结构滑落失稳的支护阻力。 (3)现场实测结果验证了两种典型冲沟采动坡体下工作面支护阻力计算的有效性,并表明:背沟开采时工作面支护阻力呈减小趋势,顶板控制的重点区域为采动坡体的下段;在煤层埋深一定的条件下,冲沟深度越大,坡角越大,采动坡体对工作面顶板的反作用效应越大。 (4)基于实测和数值计算结果分析,提出了冲沟切割系数的概念,并依据裂深比、冲沟切割系数与坡角等指标,结合冲沟活动对井下采场矿压影响的敏感性程度,将冲沟坡体分为敏感型坡体、过渡型坡体和不敏感型坡体三类。 (5)提出了冲沟坡体下开采顶板控制的基本对策和方法,主要包括加大支护强度、合理选择采高、优化开采部署(即避开冲沟开采或沿沟开采)、调整开采方法等;结合工程实践,开发了沿沟开采技术,并通过工程实践验证了该技术的优越性。开发了沿沟开采技术,并通过工程实践验证了该技术的优越性。 2100433B
《泥质巷道围岩控制理论与实践》是系统论述煤矿泥质巷道围岩遇水弱化渗流场时空分布规律、软弱夹层顶板巷道破坏机理和失稳规律与实用围岩控制技术的学术著作。主要内容包括:泥岩组分及泥化性能、软弱夹层顶板巷道失稳机理、泥化渗流及注浆控制的理论基础、泥化软岩巷道动态过程控制技术、泥质巷道围岩控制工程实践。